Водород — Определение в стали

Определение в стали восстановлением в токе водорода 3 — 98 [c.259]

Наши исследования проводились в лаборатории металлургии стали Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина. Водород в электролитических покрытиях определялся способом вакуумного нагрева (при 4—5-10 мм рт. ст.) на установке конструкции А. Н. Морозова. Устройство этой установки, а также методика определения водорода в сталях подробно описаны в книге А. Н. Морозова Водород и азот в стали (76), поэтому мы Считаем возможным не останавливаться на этих вопросах. [c.65]

В любой стали имеются определенные постоянно присутствующие элементы, не регламентируемые стандартом по наименованию и количеству, но которые хорошо известны по их влиянию на свойства. Почему эти элементы не регламентируются Например водород обычно присутствует во всех сталях в очень малых количествах (0,0003% и меньше), но даже в таких количествах он оказывает влияние на некоторые марки сталей, например на высокоуглеродистые марки сталей (трещины и флокены), на рельсовую сталь (волосные трещины). Несмотря на существование различных способов определения в стали водорода, в промышленных условиях экспресс-анализы его затруднены. Химическое определение алюминия с отделением его от присутствующего АЬОз представляет также трудную аналитическую задачу. [c.86]

Водопоглощаемость древесины 6 — 333 Водород - Определение в стали 6 — [c.404]

При содержании в стали водорода более 10-15 мл/100 г возможно образование флокенов, расслоений и водородных трещин в результате суммарного воздействия молекулярного водорода, находящегося в порах под давлением, и существующих в металле растягивающих напряжений. Рост образовавшихся трещин при наводороживании стали происходит после снижения пластичности металла до определенной минимальной величины [11, 12]. [c.16]

Определение содержания водорода в стали и интенсивности проникновения водорода в сталь. Широко распространен метод определения содержания водорода в стали — вакуумная экстракция при нагреве образцов в вакууме <с последующим измерением объема выделившегося водорода. Оптимальная температура выдержки стальных образцов при вакуумной экстракции составляет 873—923 К- Этот метод отличается относительной простотой, не требует проведения химического анализа газа, так как выделившийся газ на 90—95% состоит из водорода, и позволяет получать сравнимые н воспроизводимые результаты. [c.91]

Газовая смесь заданного состава заранее готовилась в ресивере. Для этой цели водород, аргон, метан в определенной пропорции подавались из баллонов в ресивер и там тщательно перемешивались. После этого, по мере необходимости, смесь или аргон с регулируемым расходом, предварительно нагретые до температуры 150—300° С в змеевике из нержавеющей стали, пропускались в печь. Змеевик для нагрева газов подключался в электрическую сеть через трансформатор типа ОСУ-20/0.5. [c.126]

Четвертый участок (ГД) характеризуется затуханием процесса обезуглероживания и растрескивания стали, в этот период происходит восстановление водородом остатков цементитных участков в стали. Сталь марки ЗОХМА (кривая 5) не подвергается в данных условиях водородной коррозии и скорость диффузии водорода в ней не изменяется со временем. Таким образом, всем участкам на кривой изменения водородопроницаемости со временем соответствуют определенные этапы процесса обезуглероживания (водородной коррозии) стали. [c.126]

Сравнение энергии активации для процесса обезуглероживания стали марки 20 (7200 кал/г -атом) с энергией активации процесса диффузии углерода (20000 кап/г—атом) показывает, что диффузия углерода в стали не может являться определяющим фактором при обезуглероживании стали. Проведенные расчеты показывают, что количество водорода, диффундирующее при определенных условиях, в несколько раз больше того количества, которое реагирует с углеродом стали. Энергия [c.167]

В сталях всех марок присутствуют постоянные примеси. Некоторые примеси (марганец, кремний) необходимы в металле по условиям технологии выплавки стали, другие (вредные) примеси (сера, фосфор) не поддаются полному удалению. Постоянный характер носят также так называемые скрытые примеси (кислород, водород, азот), содержание которых мало. К специальным примесям относят легирующие добавки для придания стали определенных свойств (никель, молибден, ванадий, титан и др.), а также углерод, марганец, кремний. В марках легированных металлов и сплавов указывается наличие тех или иных элементов буквами русского алфавита (табл. 2, стр. 5—6). [c.11]

При непрерывной разливке нержавеющей стали острее чувствуется влияние водорода, которое может приводить к образованию подкорковых пузырей, центральной пористости, внутренним трещинам и прорывам. Некоторые специалисты считают, что отливать непрерывным способом нержавеющую сталь, содержащую более 0,0008% Н, нецелесообразно. В связи с этим организуется экспресс-определение содержания водорода в стали перед выпуском. [c.260]

Наряду с потерей пластичности металлом околошовной зоны из-за резкой подкалки или чрезмерного роста зерна на образование трещин при сварке закаливающихся, а особенно среднелегированных высокопрочных сталей оказывает водород, при определенных условиях попадающий в сварочную ванну. В металле сварочной ванны всегда имеется некоторое количество растворенного водорода, попадающего в ванну из влаги, ржавчины и других зафязнений. Наибольшей растворимостью водород [c.302]

R сталях в определенных количествах обычно присутствуют водород, кислород азот Содержание их в сталях зависит прежде всего от способа выплавки Примерное содержание % газов в стали при разных способах выплавки по данным А П Гуляева [c.29]

Коррозионная усталость развивается в воде, растворах электролитов и других коррозионноактивных средах. Это явление связано с электрохимическими процессами, которым предшествует адсорбция ионов или молекул, что может вызвать адсорбционную усталость. Адсорбция водорода на катодных участках стали при коррозии с водородной деполяризацией вызывает явление водородной усталости, которая проявляется при условии, что концентрация водорода в металле при циклическом нагружении не падает ниже определенного минимального уровня, т. е. если десорбция водорода происходит медленнее, чем развитие усталостного процесса. Таки.м образом, в понятие коррозионной усталости входят также понятия адсорбционной и водородной усталости [14]. [c.254]

При фосфатировании водород внедряется в сталь. Необходимо регулировать в ванне содержание свободной кислоты и определенных окислительных агентов и тем самым снижать количество абсорбированного водорода. [c.124]

Об определении концентрации водорода в образцах после испытания на трение. Водород при нормальной температуре обладает высокой подвижностью в сталях, за исключением аустенитных хромоникелевых. Только при температуре —70 °С его подвижность настолько понижается, что ею можно пренебречь. Поэтому при изготовлении деталей и после их испытания на трение и износ в целях определения содержания в них водорода,- а также при хранении образцов надо учитывать потери водорода. Необходимо до минимума уменьшить время механической обработки и возможный разогрев стали при изготовлении образцов. Поверхность трения детали или образца необходимо подвергать резкому охлаждению. [c.136]

Критический уровень концентрации водорода, вьппе которого не наблюдается полного восстановления свойств стали путем старения, соответствует появлению необратимых изменений в структуре металла, вызванных высоким давлением молекулярного водорода в коллекторах, появлением трещин, расслаивания и т. п., а также обезуглероживанием (декарбонизацией) и разрыхлением границ зерен в случае высокотемпературного наводороживания. Водород, заключенный в коллекторах, не поддается полному устранению из металла даже при вакуумной экстракции при определенных условиях давление водорода в коллекторах даже увеличивается за счет миграции растворенного водорода из решетки стали в коллекторы. Таким образом, при старении и вакуумной экстракции устраняется в основном только водород, растворенный в решетке в виде протонов. Оставшийся после этого в коллекторах молекулярный водород до определенных значений давления не влияет непосредственно на механические свойства стали причиной хрупкости, не устраняемой старением, являются микроскопические трещины, вызванные действием молекулярного водорода при определенном соотношении между давлением в коллекторе и свойствами стали. [c.86]

При высоком содержании водорода в стали (10-15 мл/100 г и выше), в результате суммарного действия давления молекулярного водорода в порах и растягивающих напряжений в металле возможно образование флокенов, расслоений и водородных трещин. Рост образовавшихся трещин при наводороживании стали происходит после снижения пластичности металла до определенной минимальной величины [11, 18]. [c.12]

Результаты определения водорода в стали 10 методом анодного растворения и вакуум-нагрева [c.100]

Ниже будет рассмотрено наводороживание стали как металла основы при хромировании, никелировании, цинковании, кадмировании и меднении. Наводороживание изучалось в основном путем определения изменения механических свойств металла (временный предел прочности на разрыв при растяжении ств, относительное удлинение 65, относительное сужение 1 з, предел длительной-прочности при статической нагрузке Одл, предел выносливости при знакопеременной циклической. нагрузке 6 i и др.). В небольшом числе работ производилось также определение количества поглощенного водорода и делалась попытка установления связи между концентрацией водорода в стали и снижением ее механических свойств. [c.256]

Рост образовавшихся трещин, по-видимому, происходит только ниже определенной, минимальной величины пластичности металла. Проникающий в сталь водород вызывает снижение пластичности металла, пропорциональное его концентрации в стали. После снижения пластичности до указанного минимального значения начинается рост всех образовавшихся трещин. Соответственно, в более мягких сталях для наступления этого момента требуется большая потеря пластичности. [c.54]

Действие водорода на сталь проявляется не сразу, а после определенной выдержки в газе при повышенных температурах и давлениях. На первом этапе обезуглероживаются поверхность стати и приповерхностные локализованные объемы, но не наблюдается образования отдельных пустот по границам зерен, нет также отвода продуктов коррозии. Затем, при продолжительном действии водорода на сталь, наблюдаются растрескивание по границам зерен, отвод продуктов коррозии и резкое снижение содержания углерода в стали. [c.347]

При определении механических свойств наводороженных образцов существенную роль играет скорость их охлаждения, так как от нее в значительной степени зависит, сколько водорода сохранится в стали при охлаждении. Больше всего его бывает при быстром охлаждении образцов под давлением водорода [2], поскольку он не успевает выделиться из металла. Изменение механических свойств в этом случае будет более резким, чем при медленном охлаждении под давлением. [c.366]

Простой, не требующий сложного оборудования и по точности сравнимый к вакуумной экстракцие1 1, это метод определения содержания водорода в стали при выдерн5ке образцов в потоке газа. Образцы выдерживают в потоке азота при температуре 923 К и нормальном давлении. Выделившийся водород окисляется смесью окиси меди и окиси трехвалентного железа при температуре 823—873 К, а затем количество водорода определяют массометрическим способом. [c.91]

Конкретные режимы медленного охлаждения разных сталей в зависимости от устойчивости аустеннта (от термокинетических диаграмм превращения его) могут быть различными как по скорости охлаждения, так и по конечной температуре охлаждения. Для сталей с меньшей устойчивостью аустеннта, когда при определенной скорости охлаждения имеет место полное феррито-перлитное превращение, конечная температура замедленного охлаждения может быть более высокой, чем у сталей с устойчивым аустенитом, для которых удаление водорода до неопасной концентрации в стали проходит при более низких температурах из твердого раствора а в течение определенного времени. [c.13]

Количество внедренного в сталь водорода (VHj ) определено электрохимическим способом и самопроизвольной десорбцией водорода при 20 и 50° С в дибутнлфталате с определением осааточного водорода методом анодного растворения. Продолжительность наводороживания, мин / - 30 2 — 60 3 — 80 [107] [c.118]

Водородное охрупчивание можно считать вторичным процессом электрохимической коррозии металла котлов, протекающей с водородной деполяризацией кислотной, подщламовой, пароводяной и межкристаллитной (щелочной). При этом происходит накопление в стали водорода - его концентрацию, очевидно, можно считать косвенным показателем интенсивности протекания этих видов коррозии как в отдельности, так и в их сочетании. Поэтому определение концентрации его в металле весьма целесообразно для выяснения общего хода коррозии, протекающей в теплонапряженных местах поверхности нагрева с целью установления оптимальных (с точки зрения предупреждения коррозии) водно-химических и тепловых режимов. [c.79]

Учитывая отсутствие данных о растворимости водорода в сталях и сплавах при высоких давлениях, во ВНИИнефтехим была разработана специальная методика [45 ] экспериментального определения констант растворимости в указанных условиях. Насыщение каждой стали и сплава водородом при заданной температуре и давлении до получения равновесного состояния проводилось при различных выдержках . Так, из рис, 1 следует, например, что в случае стали Х18Н10Т предел насыщения образца водородом достигается через определенный промежуток времени, зависящий от температуры насыщения и диамет- [c.116]

Для выяснения возможности проникновения водорода в сталь при сравнительно невысоких температурах и повышенных давлениях были проведены исследования водородо-проницаемости технического железа, углеродистой стали марки 20, низколегированных сталей 12МХ и ЗОХМА, стали марки 2X13 мартенситного класса и стали марки Х18Н10Т аустенитного класса. Испытания для определения постоянных водородопроницаемости различных марок сталей проводились при температурах 100-900 и давлениях водорода 10-600 атм. [c.123]

Точки на кривой показывают значения напряжения, при котором разрушились, выдержав определенное время, цилиндрические образцы с кольцевым концентратором напряжения из стали марки SEA 4340 (состава — 0,39% С 0,76% Мп 0,28% Si 1,80%№ 0,75%Сг 0,24% Мо). Радиус концентратора напряжения составлял 0,025 мм. Наводороживание производилось в течение 5 мин в 4%-ном рас-тво ре H2SO4, при плотности тока 0,31 а дм . К началу испытания на длительную прочность содержание водорода в стали было 0,000143%. [c.52]

Проявление водородной хрупкости обусловлено воздействием ряда факторов. В первую очередь водородная хрупкость определяется концентрацией и формой состояния водорода в стали. Этот фактор определяет также и обратимость водородной хрупкости. Если наво-дороживание не перешло определенных границ и в стали не произошла сегрегация молекулярного водорода в коллекторах, образование пузырей и расслаивание стали, то со временем растворенный в стали водород (в виде протонов) может десорбировать из металла, что приведет к исчезновению водородной хрупкости (старение стали). [c.79]

В сталях всегда присутствует водород, ухудшающий их качество и вызывающий при определенных условиях )аспространенный дефект — флокены. 1оэтому второй особенностью термической обработки большинства поковок является необходимость противо-флокенной обработки. В сталях сложного состава водород локализуется на дислокациях и двумерных дефектах, малоугловых и межфазных границах и т. д. На распределение водорода в структуре влияет также и тип неметаллических включений наибольшее количество водорода скапливается у сульфидов, наименьшее — у силикатов. Поэтому возможность образования флокенов в значительной степени определяется структурным состоянием, степенью дефектности структуры, плотностью материала, т. е. пористостью, а также природой и морфологией неметаллических включений. Как правило, флокены располагаются в средней части поковки и не имеют определенной ориентировки. В крупных поковках они располагаются или берут начало в ликва-ционных участках, обогащенных углеродом, фосфором, серой и легирующими элементами. [c.405]

Несовершенства кристаллической решетки металла должны оказывать определенное влияние на проницаемость металлических мембран для водорода, так как возможными путями диффузии водорода через металл являются 1) междоузлия кристаллической решетки 2) границы зерен в поликристалличе-ских образцах 3) несовершенства кристаллической решетки внутри зерен. Соотношение между этими видами диффузии устанавливается, очевидно, в каждом конкретном случае в зависимости от состояния металла и условий (температура, давление газообразного водорода вне металла или плотность тока, состав электролита и т. д.). Роль междоузлий и границ зерен в диффузии водорода через железо и сталь обсуждалась ранее (раздел 2.6). Нарушения кристаллической решетки (вакансии, дефекты упаковки, дислокации, малоугольные границы в блоках мозаики и т. д.), вызванные механической или термической обработкой (Металла, могут служить ловушками , коллекторами, для водорода. Это приводит к сильному торможению процесса диффузии водорода через металл [268—270]. Имеющиеся в настоящее время экспериментальные данные недостаточны для того, чтобы надежно разделить влияние на диффузию водорода внутренних напряжений, границ блоков мозаики, дислокаций, вакансий и других нарушений кристаллической решетки [259]. Решение этой задачи осложняется тем, 1что один тип дефектов непрерывным образом может трансформироваться (за счет количественных изменений) в другой. [c.84]

Проведение механических испытаний наводороженных образцов металла при различной скорости деформации и в большом температурном интервале позволило обнаружить два-вида водородной хрупкости металлов. Хрупкость первого рода обусловлена молекулярным водородом, находящимся в несплошно-стях металла под высоким давлением. С увеличением скорости деформации и понижением температуры хрупкость или остается неизменной или увеличивается. Этот вид водородной хрупкости мол<ет возникнуть при определенных условиях во все металлах, в частности он проявляется в сталях при достаточно высо-ком содержании водорода. В некоторых металлах, экзотермически абсорбирующих водород (титан, цирконий), хрупкость первого рода обусловлена пластинчатыми выделениями гидридов, играющих роль внутренних надрезов в металле и облегчающих зарождение и распространение трещин [11]. Возникновение внутренних коллекторов, заполненных молекулярным водородом, может происходить как в процессе охлаждения расплава и его кристаллизации, так и при катодной поляризации твердой стали при комнатной температуре в растворах электролитов. Попав в стальной катод, атомы-протоны диффундируют через кристаллическую решетку металла и могут выходить из нее на поверхность раздела фаз, неметаллических включений, микропустот и других коллекторов. При выходе из решетки металла в коллекторы протоны приобретают электроны и рекомбинируют в молекулы водорода. Давление молекулярного водорода в возникающих таким путем ловушках может достигать нескольких тысяч или десятков тысяч атмосфер, что зависит от интенсивности наводороживания, прочностных характеристик металла и диаметра ловушки. [c.103]

Влияние нагартовки на абсорбционную способность стали а также на скорость абсорбции (и десорбции) водорода при травлении малоуглеродистой стали в 2 и. растворе H2SO4 при 38° было предметом специального исследования Р. Хадсона с сотрудниками [325]. Определение содержания водорода в образцах производилось путем выдержки образцов в течение 16 ч при 160°С под слоем ртути. Установлено, что с увеличением степени деформации растворимость водорода в нагартованной стали повышается. При деформации 87,5% абсорбируется 78 см /ЮО г. Сталь, отожженная при 650°С в течение 4 ч абсорбирует лишь 5 см /ЮО г. Сталь, полученная вакуумной плавкой (0,003% С и 0,006 /о О2) и сталь, полученная плавкой на воздухе (0,004% С и 0,17 >/о О2), обнаруживают способность к увеличению абсорби-зуемого количества водорода при увеличении степени обжатия 326]. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...